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We have studied the integrated model of reaction rate equations with thermal energy balance in aerobic bioreactor for food waste decomposition and showed that the integrated model has the capability both of monitoring microbial activity in real time and of analyzing biodegradation kinetics and thermal-hydrodynamic properties. On the other hand, concerning microbial metabolism, it was known that balancing catabolic reactions with anabolic reactions in terms of energy and electron flow provides stoichiometric metabolic reactions and enables the estimation of microbial biomass yield (stoichiometric reaction model). We have studied a method for estimating real-time microbial biomass yield in the bioreactor during food waste decomposition by combining the integrated model with the stoichiometric reaction model. As a result, it was found that the time course of microbial biomass yield in the bioreactor during decomposition can be evaluated using the operational data of the bioreactor (weight of input food waste and bed temperature) by the combined model. The combined model can be applied to manage a food waste decomposition not only for controlling system operation to keep microbial activity stable, but also for producing value–added products such as compost on optimum condition. 相似文献
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Peng Liu Xiaoliang Liang Yanliu Dang Junkai He Alireza Shirazi-Amin Laura A. Achol Shanka Dissanayake Hanlin Chen Mingli Fu Daiqi Ye Steven L. Suib 《环境科学学报(英文版)》2021,33(3):293-303
Ceria is widely used as a catalyst for soot combustion, but effects of Zr substitution on the reaction mechanism is ambiguous. The present work elucidates effects of Zr substitution on soot combustion over cubic fluorite-structured nanoceria. The nanostructured CeO2, Ce0.92Zr0.08O2, and Ce0.84Zr0.16O2 composed of 5–6 nm crystallites display Tm-CO2 (the temperature at maximum CO2 yield) at 383, 355, and 375°C under 10 vol.% O2/N2, respectively. The size of agglomerate decreases from 165.5 to 51.9–57.3 nm, which is beneficial for the soot-ceria contact. Moreover, Zr increases the amount of surface oxygen vacancies, generating more active oxygen (O2? and O?) for soot oxidation. Thus, the activities of Ce0.92Zr0.08O2 and Ce0.84Zr0.16O2 in soot combustion are better than that of CeO2. Although oxygen vacancies promote the migration of lattice O2?, the enriched surface Zr also inhibits the mobility of lattice O2?. Therefore, the Tm-CO2 of Ce0.84Zr0.16O2 is higher than that of Ce0.92Zr0.08O2. Based on reaction kinetic study, soot in direct contact with ceria preferentially decomposes with low activation energy, while the oxidation of isolated soot occurs through diffusion with high activation energy. The obtained findings provide new understanding on the soot combustion over nanoceria. 相似文献
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84.
85.
相对海平面上升是一个缓慢、渐进过程,但长期的积累可以使得上升幅度相当可观,从而加剧风暴潮、海岸侵蚀、海水入侵和咸潮等灾害致灾程度。基于验潮位监测和卫星观测结果显示,全球海平面在20世纪中期平均上升1.5~2.0 mm/a,而近30年中国沿海海平面上升速率为2.6~2.7 mm/a,高于全球平均值。渤海湾天津地区由于地面沉降显著,而导致相对海平面大幅度上升。滨海地区地面沉降速率在未来50至100年内可能会稳定在1.0~2.0 cm/a范围,结合目前海平面上升速率2.7 mm/a,总的相对海平面上升速率处于12.7~22.7 mm/a范围。由此估计,到2050年,天津地区相对海平面将比2012年高出48.3~86.3 cm,而到2100年,将比2012年高出111.8~199.8 cm。 相似文献
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内分泌干扰物4-叔丁基苯酚在水中的氯化动力学研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对典型内分泌干扰物4-叔丁基苯酚(4-TBP)在水中的氯化反应动力学进行了研究.结果发现,在不同HOCl初始浓度和pH条件下,4-TBP能够迅速被氯氧化,4-TBP的氯化反应符合二级反应动力学.表观速率常数kapp与pH值有关,在pH为5和9左右时,kapp分别达到最小值和最大值;对氯化反应中的每一个基元反应的反应速率常数进行了计算, HOCl与4-TBP的酸催化反应及ClO-与4-TBP反应的速率常数分别为4.99×106 L2·(mol2·min)-1和1.96×104 L·(mol·min)-1,而HOCl与4-TBP的反应及HOCl与4-TBP-的反应较慢,4-TBP-与ClO-不发生反应.水处理中氯消毒工艺对4-TBP的降解有一定的影响,在氯投加量为3 mg/L时,4-TBP的半衰期为12.1 min. 相似文献
87.
不同共代谢基质下厌氧生物降解间苯二酚的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
分别用蔗糖、葡萄糖、丁酸盐和乙醇作为驯化好的厌氧污泥的共代谢基质,在厌氧序批式反应器(ASBR)中对间苯二酚的降解进行研究。结果表明:共代谢基质SCOD浓度在500~2000mg/L时,间苯二酚的降解速率很高;试验回归结果表明反应均符合一级动力学方程;反应速率常数大小依次为k丁酸盐>k蔗糖>k葡萄糖>k乙醇;当两种共代谢基质按比例1:1(SCOD)混合投加后,反应速率常数大小依次为k葡萄糖+丁酸盐>k乙醇+丁酸盐>k葡萄糖+乙醇,其中葡萄糖和丁酸盐的混合基质降解速率最高。 相似文献
88.
用微生物传感器快速法和稀释接种法对地表水和污水处理厂出水中的生化需氧量(BOD)进行了测定,用数理统计的方法对两种方法测定的结果进行了比较。 相似文献
89.
以聚丙烯酸钠(PAANa)和聚乙烯亚胺(PEI)作为络合剂,将其与镍离子络合后的溶液转移至超滤杯中,在0.1 MPa压力下通过聚醚砜超滤膜进行分离,研究pH值和络合剂/Ni2+装载质量比(L)对Ni2+去除率的影响,并根据朗缪尔等温模型拟合络合反应平衡常数.同时研究超滤时间对膜通量和Ni2+去除率的影响.结果表明,选用PAANa为络合剂,在pH值为8、L=5时,Ni2+的去除率达到最大值99.5%.PEI为络合剂时,Ni2+去除率在pH值为7、L为5时达到最大值93.0%.不同pH值条件下拟合得到的络合平衡常数表明,pH为7时最有利于络合反应.另外,单个络合剂单体所能结合的Ni2+个数随着pH值的升高而增大.研究结果还表明,在长达12 h的超滤时间内,PAANa为络合剂时,膜通量的衰减<10%;PEI为络合剂时,膜通量基本保持不变;Ni2+的去除率都基本保持恒定.因此,在合适条件下,络合-超滤耦合工艺能有效去除水中的镍离子. 相似文献
90.
为有效利用污泥填埋场内产生的沼气,以上海白龙港污水处理厂污泥为例,对污泥填埋场中气体产生率及产生量进行了预测.应用元素的归一化摩尔化方法得到该污水处理厂污泥有机物的近似分子式为C28H52O16N4.用化学计量法和IPCC模型预测的甲烷气体产生潜能分别为60.6,61.7kg/t(以干重计).用动力学模型和IPCC模型预测的甲烷气体产生率分别为13.3,11.1kg/(t×a)(以干重计),2种方法计算的甲烷气体产生率的差别主要在于参数的取值不同,化学计量法和动力学模型法预测的气体产生量和产生率更能反映污泥填埋场实际的气体产生情况,应用IPCC模型更适合于从宏观角度估算一个地区或整个国家的填埋场产气量. 相似文献